无人机飞控设备环境温度控制装置设计

高海拔下无人机电子设备的正常工作对无人机飞行控制至关重要。针对无人机飞控设备在该环境中受低温影响导致系统故障的问题,设计了一种基于STM32的飞控设备温控系统和壳体。使用多路PT1000传感器对壳体内外温度采集后,结合PID算法,使用定制加热片对壳体内部低温环境进行控制,保证了无人机在低温环境中电子设备工作温度始终维持在-40℃以上的正常工作范围内。试验表明,该控制系统在低温环境中能够完成对壳体内部环境温度控制,且系统的实际功耗约为120 W,具有实用性强,功耗低的特点,为飞行高度大于10 000 m的高空无人机电子设备的工作环境温度控制提供了可靠的解决方案。     

基于STM32的电磁阀智能控制系统设计

高温环境下电磁阀参数的实时监测与控制对航空发动机等大型装备的正常运行至关重要。针对电磁阀操作不当导致设备动力系统故障等问题,设计了基于STM32的电磁阀自动控制系统。该系统采用模块化设计,并对各功能模块均进行了信号隔离设计,增加了系统的灵活性和稳定性。可实现对8路电磁阀进行启停控制以及动作模式的选择,还具有对接入该系统的8路电流传感器进行数据的实时监控的功能,并可以通过上位机设置相关参数。试验表明,该系统具有实用性强,稳定性高的特点,为高温环境下电磁阀参数的稳定控制提供了一种可行的方案。     

基于Camera Link的视频图像信号源设计

针对给某智能图像信息处理终端提供可靠的图像信号源,设计了一种基于Camera Link接口的视频图像信号源。该文对图像信号源进行了总体方案设计、硬件电路设计以及帧同步算法设计并进行了验证。该图像信号源通过PCIe总线连接到上位机,并利用DDR3高速缓存图像。通过Camera Link接口与智能图像信息处理终端之间进行通信。结果表明,该设备可用于生产过程中智能图像信息处理终端的相关试验,完成了测试图像的输出,输出图像有效像素为2 560×720,采集到的画面40帧/秒,带宽可达1.9 Gbps,具有一定的工程应用价值。     

基于Zynq的医用内窥镜视频流采集与处理系统设计与研究

本系统在Xilnx公司推出的Zynq系列ARM+FPGA SoC平台上进行软硬件协同设计，充分发挥Zynq集成的ARM和FPGA的处理优势，完成医用内窥镜解码采集、处理与显示。本系统由FPGA采集以OV6946为核心的医用内窥镜经OV426桥接IC转码后的数字信号图像，通过AXI4总线缓存到ARM端的DDR3，经ARM做部分处理后再次缓存并由VDMA读出并转换为AXI4-STREAM。通过Vivado HLS编写输入输出接口均为AXI4-STREAM的视频流处理算法，固化到 FPGA端运行，经过HDMI显示到显示器。实验结果表明，在HDMI显示器可以观察到经算法实时处理的OV6946的视频流，保证低功耗的同时也完成了高性能、实时的视频流处理。     

面向仪用总线的实时Sunday数据帧提取算法设计

在各类仪用总线网络通信过程中，系统往往需要在应用层上对接收的高速数据流进行实时处理。而如何对连续的数据流进行数据帧数据提取是讨论的主要问题。对此，分析了常见仪用总线的协议处理方法，并设计了一套帧提取算法，算法包含帧提取状态机、改进的Sunday帧头匹配算法以及帧内子域查找算法。然后本文采用直接发送、经由TCP网络发送两种环境对算法进行测试，实验证明本算法性能优于Netty框架下的帧长度域解码。最后，本文为了实际测试和应用算法，使用该算法对64通道，100 kS/s模拟量采集卡进行数据帧的实时提取和存储，并对采集的模拟量进行波形显示。本算法可用于仪用总线应用层的数据分隔、帧头识别、帧数据提取工作。